（最終更新月：2023年10月）
✔このような方へ向けて書かれた記事となります
「MySQL EXPLAINコマンドの機能は何だろう？」
「EXPLAINコマンドの使い方について理解を深めたい」
「EXPLAINコマンドの具体的な使用例を見たい」
✔当記事を通じてお伝えすること
- MySQL EXPLAINコマンドの基本的な知識
- EXPLAINコマンドの使用方法とその応用
- EXPLAINコマンドの実際の使用例
当記事では、MySQLのEXPLAINコマンドの基本的な知識から、それを利用した具体的なクエリ解析まで、実例を基に詳細に説明しています。
どうぞ最後までお付き合いください。
筆者プロフィール
【現職】プロダクトマネージャー
【副業】ブログ（月間17万PV）/YouTube/Web・アプリ制作
「プログラミング × ライティング × 営業」の経験を活かし、30後半からのIT系職へシフト。当サイトでは、実際に手を動かせるWebアプリの開発を通じて、プログラミングはもちろん、IT職に必要な情報を提供していきます。
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MySQL EXPLAINの理解
こちらでは、MySQLのEXPLAINコマンドの基本や適用方法についてお伝えします。
EXPLAINの正確な理解と使用方法は、クエリのパフォーマンスを向上させるために不可欠です。
- MySQL EXPLAINの基本
- EXPLAINの適用
- 実行中のクエリ解析
MySQL EXPLAINの基本
EXPLAINコマンドは、MySQLクエリの実行計画を表示するためのツールです。
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_id = 1;構文は以下のとおり。
EXPLAIN SELECT * FROM your_table WHERE your_conditions;EXPLAINの適用
EXPLAINの結果を適切に解析することで、クエリのボトルネックを特定することができます。
EXPLAIN SELECT * FROM orders JOIN customers ON orders.customer_id = customers.id;実行中のクエリ解析
実行中のクエリの性能をモニタリングし、問題点を特定するための方法を紹介します。
結果として、以下のようなカラムが表示されます。
- type
アクセスタイプを示す。const、ref、eq_ref、range、index、ALLなどがあります。ALLはフルテーブルスキャンを意味するため、性能が低下する原因となることが多い。 - possible_keys
クエリで考慮される可能性のあるインデックスのリストです。 - key
実際に使用されるインデックスです。 - key_len
使用されるインデックスの長さです。短いほど良いです。 - ref
どのカラムや定数がkeyとして使用されるかを示します。 - rows
MySQLがクエリを実行するためにスキャンする必要がある行数の推定値です。 - Extra
クエリの実行情報が表示されます。例えば、Using filesortやUsing temporaryなどの情報が含まれることがあります。
以下が例です。
EXPLAIN select * from sample_table;
+----+-------------+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| 1 | SIMPLE | sample_table | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1 | 100.00 | NULL |
+----+-------------+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)EXPLAIN結果の解析
EXPLAINの結果には多くの情報が含まれており、これを正しく解析することでクエリの最適化が可能です。
- EXPLAIN結果の項目解説
- 特別な項目の理解
EXPLAIN結果の項目解説
MySQLのEXPLAINコマンドは、クエリの実行計画を表示する強力なツールです。
その結果として表示される多くの項目は、クエリの最適化の手がかりとなります。
以下、主要な項目について解説します。
- type
- possible_keys
- key
- rows
type
意味: アクセスタイプを示す項目。
詳細: この項目は、テーブルの行にどのようにアクセスされるかを示します。
値としてconst、ref、range、index、ALLなどがあります。たとえば、ALLはフルテーブルスキャンを意味し、通常は避けたいアクセスタイプです。
possible_keys
意味: クエリの実行に利用可能なインデックスを示す項目です。
詳細: この項目には、クエリの最適化に利用できるインデックスの一覧が表示されます。しかし、実際に使用されるインデックスはkey項目に表示されます。
key
意味: 実際にクエリの実行に使用されるインデックスを示す項目。
詳細: possible_keysに表示されるインデックスの中から、最も効率的なインデックスが選択され、ここに表示されます。
rows
意味: クエリの実行において、読み取られる行数の予想値を示す項目。
詳細: この数値が大きいと、多くの行がスキャンされることを意味します。
適切なインデックスを利用することで、この数を減少させることが可能です。
Extra
意味: クエリの実行に関する追加情報を提供する項目。
詳細: 例えば、Using filesortやUsing temporaryといった情報が含まれることがあります。
これらは、クエリの性能に影響を及ぼす可能性があるため、注意が必要です。
特別な項目の理解
EXPLAINの結果には、特に注意が必要な項目も含まれます。
これらの項目が示す情報と、それに対する適切な対応を以下に見ていきましょう。
- Using filesort
- Using temporary
- type: ALL
Using filesort
意味: MySQLが、ディスク上の外部ソートを使用して結果をソートすることを示す。
対策: ORDER BY句の見直しや、適切なインデックスの追加を検討する。
Using temporary
意味: クエリの実行のために、一時的なテーブルを作成することを示す。
対策: クエリの再構成や、テーブルの正規化を検討する。
type: ALL
意味: フルテーブルスキャンが行われることを示す。
対策: 必要に応じてインデックスを追加することで、スキャン範囲を狭める。
これらの項目は、クエリの性能に大きな影響を与える可能性があるため、特に注意が必要です。
適切な最適化策を採用することで、クエリの実行速度を大幅に改善することが可能です。
統計情報の利用
データベースの統計情報は、クエリの最適化において重要な役割を果たします。
- 統計情報の役割と理解
- 特定の統計情報の理解
統計情報の役割と理解
MySQLでは、クエリの最適化のために様々な統計情報を内部的に収集・利用しています。
統計情報は、データベースのパフォーマンスを高めるための不可欠な要素です。
その理由と統計情報の役割を以下に詳しく解説します。
- 統計情報とは？
- クエリ最適化との関係
- 統計情報の更新
統計情報とは？
統計情報は、テーブルやインデックスに関する情報の集約です。
これには、テーブルの行数、カラムの値の分布、インデックスのサイズやカーディナリティ（一意性）などの情報が含まれます。
クエリ最適化との関係
クエリオプティマイザは、提供されたクエリを最も効率的に実行する方法を決定する役割を持っています。
統計情報は、この決定をサポートするための基盤となるデータを提供します。
統計情報の更新
データベースの内容が変わると、統計情報も古くなってしまうことがあります。
定期的に統計情報を更新することで、常に正確な情報を元にクエリ最適化がおこなわれます。
ANALYZE TABLE your_table_name;上記のANALYZE TABLEコマンドは、MySQLにおいてテーブルの統計情報を更新するものです。
特定の統計情報の理解
統計情報の中には、特にパフォーマンスに影響を与える重要な項目がいくつか存在します。
ここでは、それらの項目を取り上げ、詳しく解説しましょう。
- カーディナリティ
- 行の分布
- インデックスの深さ
カーディナリティ
カーディナリティは、インデックス内の一意の値の数を示すものです。
高いカーディナリティを持つインデックスは、検索の際により高いパフォーマンスを発揮します。
行の分布
あるカラムに特定の値がどれだけの頻度で現れるかを示す情報です。
一般的に、値の分布が均等でないカラムは、クエリの最適化において重要な役割を果たす場合があります。
インデックスの深さ
インデックスのツリー構造における深さを示します。
深さが大きいと、データの検索に多くのI/Oが発生し、パフォーマンスが低下する可能性があります。
具体的な情報の取得方法
MySQLでは、SHOW INDEX FROM your_table_name;コマンドを使用。
インデックスやカーディナリティに関する情報を取得できます。
SHOW INDEX FROM your_table_name;これらの統計情報を正確に理解し、適切に活用することで、データベースのパフォーマンスを大きく向上させることが可能です。
パフォーマンス改善への活用
MySQLの性能やパフォーマンスは、データベースのクエリの最適化を通じて大きく向上させられます。
EXPLAINや統計情報などのツールをどのように活用して実際のパフォーマンス改善をおこなうかを見ていきましょう。
- ボトルネックの特定
- インデックスの最適化
- クエリのリファクタリング
- ハードウェアや設定の最適化
ボトルネックの特定
EXPLAINの結果を通じて、クエリの遅延の主な原因となるボトルネックを特定します。
例えば、フルテーブルスキャンが発生している場合や、適切なインデックスが使用されていない場合などが該当します。
インデックスの最適化
インデックスはデータの検索速度を向上させる重要なツールです。
しかし、全てのカラムにインデックスを設定するのではなく、適切なカラムに適切な種類のインデックスの設定が重要です。
クエリのリファクタリング
クエリの書き方によっては、同じ結果を返すクエリでもパフォーマンスが大きく変わります。
クエリのリファクタリングをおこない、より効率的なクエリを実現します。
ハードウェアや設定の最適化
サーバのハードウェアやMySQLの設定もパフォーマンスに大きく影響します。
メモリの最適化やディスクの高速化など、環境全体のチューニングにより、更なるパフォーマンス改善が期待できるでしょう。
まとめ
当記事では、MySQLのクエリ最適化について学習してきました。
EXPLAINの基本的な使用方法から、統計情報の理解、そして具体的なパフォーマンス改善方法までを網羅的にカバーしました。
- 重要なポイントの再確認
EXPLAINや統計情報の正確な理解と活用は、データベースのパフォーマンス向上の鍵です。定期的なモニタリングと最適化作業は必須となります。 - 継続的な学習の推奨
テクノロジーの進化とともに、新しい最適化手法やツールが登場することが予想されます。継続的な学習と知識のアップデートが必要です。 - 最後のアドバイス
クエリの最適化やパフォーマンス改善は一度きりの作業ではありません。継続的なモニタリングと改善活動を行うことで、データベースの健全な運用が実現できます。
当記事の内容を実践し、少しでもスキルアップに貢献できれば幸いです。